JP2016073444A - mask - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一側面は、マスクに関する。 One aspect of the present invention relates to a mask.
従来から、マスクの機能改善や付加機能に関する技術が知られている。例えば、特許文献1,2には、着用者の顔面にソフトにフィットさせ得る使い捨てマスクが記載されている。これらマスクは、接顔パッドを備えている。また、例えば、特許文献3には、マスク本体と着用者の顔面との隙間から塵埃やウイルスが侵入することを防ぎ得るマスクが記載されている。このマスクは、マスク本体に接合一体化された通気性接顔体を備えている。通気性接顔体は、マスク本体部の内気側において、着用者の顔面に接触可能な態様で存在する。
Conventionally, techniques related to mask function improvement and additional functions are known. For example,
工場等における現場作業では、安全性や作業快適性・効率性の改善が日々行われている。例えば、工場において作業者が着用するマスクには、基本的な性能として、高い捕集効率が要求される。この捕集効率は、粉じん等の吸い込みを防止する点で、作業者の安全性に関する要因の一つである。捕集効率は、公的規格に定められており、規格を満たすマスクが検定合格品として認められる。また、作業の安全性において、作業者の作業時における視界は重要な要素である。従って、作業者の顔面に着用されるマスクには、作業者の視界を妨げないことが望まれる。また、作業者には高い注意力を維持することが要求される。従って、作業者の顔面に着用されるマスクには、作業時における快適性を高め、注意力を維持できるように、マスク着用による違和感を低減することが望まれる。この違和感には、マスクによって顔面が押圧される感触や、顔面に接触するマスクの濡れ、マスク着用による呼吸の妨げ、作業者の視界へのマスクの入り込みなどが挙げられる。更に、作業効率の観点からすると、連続して作業し、本来的に要求される作業を行う時間の割合を高めることが望ましい。マスク交換などに費やされる時間は、本来的に要求される作業を行う時間ではない。従って、一旦着用したマスクは、連続的に、また長時間着用される傾向にある。従って、マスクには、長時間の着用においても、粉じんを捕集する機能を発揮し続け、且つ、その他の性能が有効に機能し続けることも要求される。このように、現場作業における安全性や作業快適性・効率性の改善のため、マスクには、捕集効率をはじめとする、種々の性能が必要となる。 In field work in factories and the like, safety, work comfort and efficiency are improved every day. For example, a mask worn by an operator in a factory is required to have high collection efficiency as a basic performance. This collection efficiency is one of the factors related to the safety of workers in terms of preventing inhalation of dust and the like. The collection efficiency is set in the official standard, and a mask that satisfies the standard is accepted as a certified product. In addition, the visibility of workers during work is an important factor in work safety. Therefore, it is desirable that the mask worn on the operator's face does not hinder the operator's view. In addition, the operator is required to maintain high attention. Therefore, it is desired that the mask worn on the face of the operator is reduced in discomfort due to wearing the mask so as to increase comfort during work and maintain attention. Examples of the discomfort include a feeling that the face is pressed by the mask, wetness of the mask in contact with the face, obstruction of breathing by wearing the mask, and penetration of the mask into the operator's field of view. Furthermore, from the viewpoint of work efficiency, it is desirable to increase the proportion of time during which work is performed continuously and work that is originally required. The time spent for exchanging the mask is not the time for performing the work that is originally required. Therefore, the mask once worn tends to be worn continuously and for a long time. Accordingly, the mask is required to continue to exhibit the function of collecting dust even when worn for a long time and to continue to function effectively in other performances. Thus, in order to improve safety, work comfort and efficiency in field work, the mask requires various performances including collection efficiency.
一方、上記したマスクに要求される性能は、互いに相反する関係にあることが多い。従って、従来は、マスクが使用される用途に応じ、特定の性能改良を目的としたマスク開発を行う傾向にあった。例えば、特許文献1,2のマスクでは、接顔パッドを備えることにより良好な装着感を実現することを目的としている。しかし、特定の機能に特化させたマスクでは、マスクに要求される全ての性能改善への寄与が十分ではないため、実際の作業を行う際には、作業用途・目的に応じて複数のマスクを用意したり、または、作業中にマスクを取りかえることが必要となる場合があった。従って、マスクに必要となる複数の機能を全てバランスよく発揮することが実現できるマスクが求められている。
On the other hand, the performance required for the above-described mask is often in a mutually contradictory relationship. Therefore, conventionally, there has been a tendency to develop a mask for specific performance improvement in accordance with the application in which the mask is used. For example, the masks of
そこで、本発明は、安全性及び作業快適性・効率性を向上可能なマスクを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a mask capable of improving safety, work comfort and efficiency.
本発明の一側面に係るマスクは、鼻覆い部を有するマスク本体と、マスク本体の顔接触縁に接合されるフェイスシールと、を備え、鼻覆い部は、着用者の鼻梁に接触する鼻梁接触部及び着用者の顎に接触する顎接触部を通る第1の軸線と、鼻梁接触部を通ると共に第1の軸線に対する角度が65度以下である第2の軸線と、の間に設けられ、マスク本体の表面積は、顔接触縁に囲まれた開口部の面積に対して1.5倍以上であり、フェイスシールは、吸水部を有する。 A mask according to one aspect of the present invention includes a mask body having a nose cover portion and a face seal joined to a face contact edge of the mask body, and the nose cover portion contacts the nose bridge of the wearer. And a first axis passing through the chin contact portion that contacts the wearer's chin and a second axis passing through the nasal bridge contact portion and having an angle with respect to the first axis of 65 degrees or less, The surface area of the mask main body is 1.5 times or more the area of the opening surrounded by the face contact edge, and the face seal has a water absorbing part.
本発明の一側面に係るマスクは、マスク本体にフェイスシールが接合されているので、着用者の顔面に対してマスクが面状に接している(フェイスシールが形成する面において着用の顔面と接する)。従って、着用時に生じる顔面への圧力負荷が低減されるので、長時間の着用時における痛みを低減できる。一方、フェイスシールを設けた場合、一般に、マスクを着用する際には着用者の顔面がマスク本体内へ入り込み難くなる。この場合、更に、捕集効率を確保する観点からマスク本体の表面積を維持しようとすると、マスク本体の外形(見かけ)形状が大きくなってしまう傾向にある。また、呼吸のしやすさを確保する観点からも、同様にマスク本体の外形形状が大きくなる。しかし、マスク本体の外形形状が大きくなると、マスク本体が着用者の視界に入り、作業時に、着用者の視野を妨げる虞がある。従って、フェイスシールを備えるマスクにおいては、捕集効率及び呼吸のしやすさという点と、視界の確保という点という互いに相反する問題を生じ得る。そこで、本発明の一側面に係るマスクでは、視界の確保と捕集効率及び呼吸のしやすさとの両方を特性を満たすために、鼻覆い部を第1の軸線と第2の軸線との間に設け、更に、マスク本体の表面積を開口部の面積に対して1.5倍以上としている。この特定の構成を備えるマスク本体は、マスク本体が作業者の視界に入ることや、マスク本体の外形形状が大きくなることを抑制しつつ、マスク本体の表面積を維持することが可能となる。従って、これら鼻覆い部と面積比によれば、視界の確保と、捕集効率及び呼吸のしやすさという点を両立させることができる。その上、本発明の一側面に係るマスクは、着用時に顔面のマスク本体内へ入り込みを必ずしも要することなく、マスク本体の表面積を確保できるので、フェイスシールの設計自由度が高まる。従って、フェイスシールに吸水性を付与する吸水部を設けることが可能になり、作業者の汗等によるフェイスシールの顔面への貼り付きを抑制できる。このように、本発明の一側面に係るマスクは、特定の機能に特化したものではなく、上記作用効果により、マスクに必要となる全ての性能をバランスよく発揮することが可能である。従って、本発明の一側面に係るマスクは、安全性及び作業性(作業快適性・効率性)を向上することができる。 In the mask according to one aspect of the present invention, since the face seal is joined to the mask body, the mask is in surface contact with the wearer's face (the face that the face seal forms is in contact with the face to be worn) ). Therefore, since the pressure load on the face generated during wearing is reduced, pain during long-time wearing can be reduced. On the other hand, when a face seal is provided, it is generally difficult for the wearer's face to enter the mask body when wearing the mask. In this case, if the surface area of the mask main body is to be maintained from the viewpoint of securing the collection efficiency, the outer shape (apparent) shape of the mask main body tends to increase. Also, from the viewpoint of ensuring ease of breathing, the outer shape of the mask body is similarly increased. However, when the outer shape of the mask main body becomes large, the mask main body enters the wearer's field of view, which may hinder the wearer's visual field during work. Therefore, in a mask provided with a face seal, there may be a conflicting problem between the point of collection efficiency and ease of breathing and the point of view visibility. Therefore, in the mask according to one aspect of the present invention, the nose cover portion is placed between the first axis and the second axis in order to satisfy both the characteristics of securing the field of view, collection efficiency, and ease of breathing. Furthermore, the surface area of the mask body is 1.5 times or more the area of the opening. The mask main body having this specific configuration can maintain the surface area of the mask main body while suppressing the mask main body from entering the operator's field of view and increasing the outer shape of the mask main body. Therefore, according to these nose cover portions and the area ratio, it is possible to achieve both the securing of visibility, the collection efficiency, and the ease of breathing. Moreover, the mask according to one aspect of the present invention can ensure the surface area of the mask body without necessarily entering the face of the mask body when worn, thus increasing the degree of freedom in designing the face seal. Accordingly, it is possible to provide a water absorbing portion for imparting water absorption to the face seal, and it is possible to suppress sticking of the face seal to the face due to the operator's sweat or the like. As described above, the mask according to one aspect of the present invention is not specialized for a specific function, and can exhibit all the performances required for the mask in a balanced manner by the above-described effects. Therefore, the mask according to one aspect of the present invention can improve safety and workability (work comfort / efficiency).
本発明の一側面に係るマスクによれば、安全性及び作業快適性・効率性を向上することができる。 With the mask according to one aspect of the present invention, safety, work comfort and efficiency can be improved.
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
本明細書における種々の用語は以下の定義される意味を有する。 Various terms herein have the meanings defined below.
「含む(又は、含んでいる)」は、特許専門用語において標準であるその定義を意味し、「備える」、「有する」、又は「含有する」とほぼ同義であるオープンエンド型の用語である。「備える」、「含む」、「有する」及び「含有する」、並びにこれらの変形は、一般的にオープンエンド型の用語であるが、本発明は、「本質的に〜からなる」等のより狭義の用語を使用して適切に記載することもでき、これは、本発明の呼吸マスクがその意図される機能を果たす際の性能に対して悪影響を及ぼす物体又は要素のみを除外するという点で、オープンエンド型の用語に準ずる用語である。 “Including” means its definition that is standard in patent terminology and is an open-ended term that is almost synonymous with “comprising”, “having”, or “containing” . “Comprising”, “including”, “having” and “containing” and variations thereof are generally open-ended terms, but the present invention is more than “consisting essentially of” and the like. It may also be properly described using narrow terms, in that it excludes only objects or elements that adversely affect the performance of the respiratory mask of the present invention in performing its intended function. It is a term similar to the open-ended term.
「清浄な空気」は、汚染物質を取り除くために濾過された、ある体積の大気中の周囲空気を意味する。 “Clean air” means a volume of ambient air that has been filtered to remove contaminants.
「汚染物質」は、粒子(粉塵、ミスト及びフュームを含む)及び/又は一般には粒子とみなされない場合もあるが空気中に浮遊していることがある他の物質を意味する。 “Contaminant” means particles (including dust, mist and fume) and / or other substances that may not generally be considered particles, but may be suspended in the air.
「袋状」は、人の鼻及び口を適切に覆うことが可能な任意の容器型の形状を意味する。 “Bag-like” means any container-type shape that can adequately cover a person's nose and mouth.
「外部気体空間」は、吐き出された気体が、マスク本体を通過し、それを越えた後に入る、周囲大気中の気体空間を意味する。 “External gas space” means a gas space in the ambient atmosphere through which exhaled gas enters after passing through the mask body.
「フィルタ式顔面装着」は、マスク本体自体が、マスク本体を通過する空気を濾過するように設計され、マスク本体にこの目的を達成するための別個の識別可能なフィルタカートリッジ又はインサート成型されたフィルタ要素が取り付けられていない、又は成型されていないことを意味する。 “Filtered face wear” is a mask body itself designed to filter air passing through the mask body, and a separate identifiable filter cartridge or insert molded filter to achieve this goal in the mask body Means the element is not attached or molded.
「フィルタ」又は「フィルタ層」は、通気性材質の1つ以上の層を意味し、その層は、それを通り抜ける空気流から汚染物質(粒子など)を除去するという主目的に適している。 “Filter” or “filter layer” means one or more layers of a breathable material, which are suitable for the main purpose of removing contaminants (such as particles) from the air stream passing therethrough.
「濾材」は、それを通過した空気から汚染物質を取り除くために設計された通気性構造体を意味する。 “Filter media” means a breathable structure designed to remove contaminants from the air that has passed through it.
「濾過構造体」は、濾材又はフィルタ層を含む構成体を意味する。 The “filter structure” means a structure including a filter medium or a filter layer.
「適合」は、マスク本体を着用する、取り外す、又は調整する、のうちの1つ又はこれらの組み合わせを意味する。 “Fit” means one or a combination of wearing, removing or adjusting the mask body.
「フランジ」は、人が把持するのに十分な表面積を有する突出部を意味する。 “Flange” means a protrusion having a surface area sufficient for a person to grip.
「マスク本体」は、人の口及び鼻を覆って適合し、外部気体空間から内部気体空間を分離して画定する助けとなる通気性の構造体(層及び部品を互いに接合させる継ぎ目及び結合部を含む)を意味する。 A “mask body” is a breathable structure (a seam and joint that joins layers and components together) that fits over a person's mouth and nose and helps to separate and define the interior gas space from the exterior gas space Means).
「ノーズクリップ」は、少なくとも着用者の鼻の周りの密封性を高めるために、マスク本体上で使用するように適応した(ノーズフォーム以外の)機械的装置を意味する。 “Nose clip” means a mechanical device (other than a nose foam) adapted for use on a mask body, at least to enhance sealing around the wearer's nose.
「プリーツ」とは、それ自体の上に折り返しできるように設計された、又は折り返されている部分を意味する。 “Pleated” means a part that is designed or folded over so that it can be folded over itself.
「ポリマー」及び「プラスチック」はそれぞれ、1つ以上のポリマーを主に含み、同様に他の成分も含有してよい材料を意味する。 “Polymer” and “plastic” each mean a material that primarily contains one or more polymers and may also contain other components as well.
「基本的な機能」とは、空気流から汚染物質を取り除く機能を意味する。この機能は、捕集効率によって示される。 “Basic function” means the function of removing contaminants from an air stream. This function is indicated by the collection efficiency.
「快適性」とは、着用者が長時間に亘って快適に装着し得る機能を意味する。この快適性に関する要素として、マスクと顔面との接触状態に基づく着け心地、マスク着用時における着用者の視界の確保、及びマスク着用時における息苦しさなどがある。着け心地は、マスクと接する顔面に生じ得る痛みの有無、汗などによる顔面へのマスクの貼り付きが影響する。視界の確保には、着用者の視界とマスクの形状とが影響する。息苦しさは、濾過構造体の表面積と関係する吸気抵抗により示される。 “Comfort” means a function that a wearer can comfortably wear for a long time. Factors relating to this comfort include comfort based on the contact state between the mask and the face, ensuring the wearer's field of view when wearing the mask, and breathing difficulty when wearing the mask. The wearing comfort is affected by the presence or absence of pain that may occur on the face in contact with the mask and the sticking of the mask on the face due to sweat or the like. The field of view of the wearer and the shape of the mask influence the securing of the field of view. Breathing is indicated by the inspiratory resistance related to the surface area of the filtration structure.
「鼻梁接触部」とは、着用者の鼻梁に対して接触する点を意味する。 The “nasal bridge contact portion” means a point in contact with the wearer's nasal bridge.
「顎接触部」とは、着用者の顎に対して接触する点を意味する。 The “chin contact portion” means a point that comes into contact with the wearer's chin.
「第1の軸線」とは、マスクにおいて鼻梁に接触する点(鼻梁接触部)と顎に接触する点(顎接触部)とを結ぶ仮想的な軸線を意味する。第1の軸線は、着用前の状態におけるマスクが取り得る形状に基づいて決定される。 The “first axis” means a virtual axis that connects a point in contact with the nasal bridge (nasal bridge contact portion) and a point in contact with the jaw (chin contact portion) in the mask. The first axis is determined based on the shape that the mask can take in the state before wearing.
「第2の軸線」とは、マスクにおいて鼻梁に接触する点(鼻梁接触部)を通り、第1の軸線に対する角度が65度以下である仮想的な軸線を意味する。第2の軸線は、着用前の状態におけるマスクが取り得る形状に基づいて決定される。 The “second axis” means a virtual axis that passes through a point (nasal bridge contact portion) that contacts the nasal bridge in the mask and has an angle of 65 degrees or less with respect to the first axis. The second axis is determined based on the shape that the mask can take in the state before wearing.
「マスク本体の表面積」とは、汚染物質を取り除く機能に寄与する濾過構造体の面積を意味する。濾過構造体が凹凸構造を有する場合には、マスク本体の見かけの表面積よりも本明細書でいう「マスク本体の表面積」が大きい。 The “surface area of the mask body” means the area of the filtration structure that contributes to the function of removing contaminants. When the filtration structure has a concavo-convex structure, the “surface area of the mask body” referred to in this specification is larger than the apparent surface area of the mask body.
「吸水部」とは、液体を保持する機能を有する部分を意味する。例えば、吸水部として、不織パルプからなる吸水層が採用される。その他、吸水部として採用可能な材料については後述する。 The “water absorbing part” means a part having a function of holding a liquid. For example, a water absorbing layer made of nonwoven pulp is employed as the water absorbing portion. In addition, materials that can be used as the water absorbing portion will be described later.
「顔接触縁に囲まれた開口部」とは、閉じた線である顔接触縁に囲まれた領域を意味する。顔接触縁が二次元平面上に含まれる場合には、開口部は顔接触縁に囲まれた二次元平面である。また、顔接触縁が3次元曲線である場合には、開口部は顔接触縁により規定される極小曲面である。極小曲面 (minimal surface) とは与えられた境界条件に対し面積を極小・最小にするような曲面をいう。開口部は、着用前の状態におけるマスクが取り得る形状に基づいて決定される。 The “opening surrounded by the face contact edge” means a region surrounded by the face contact edge which is a closed line. When the face contact edge is included on the two-dimensional plane, the opening is a two-dimensional plane surrounded by the face contact edge. When the face contact edge is a three-dimensional curve, the opening is a minimal curved surface defined by the face contact edge. A minimal surface is a surface that minimizes or minimizes the area for a given boundary condition. An opening part is determined based on the shape which the mask in the state before wear can take.
「顔接触縁」は、マスク本体の外側縁部を意味し、人が呼吸マスクを着用したときに、この外側縁部は、一般に着用者の顔に隣接して配置される。具体的には、着用者に対して接触する部分における外縁を規定する線である。顔接触縁と着用者との接触には、顔接触縁が直接に着用者に対して接触する構成と、顔接触縁が別の部材を介して間接的に着用者に対して接触する構成とを含む。 “Face contact edge” means the outer edge of the mask body, and when a person wears a respirator, this outer edge is generally located adjacent to the wearer's face. Specifically, it is a line that defines the outer edge of the portion that contacts the wearer. For the contact between the face contact edge and the wearer, the face contact edge directly contacts the wearer, and the face contact edge indirectly contacts the wearer via another member. including.
図1は、着用者Mの顔面におけるフィルタ式顔面装着用マスク1の一例を示す。図1に示されるように、マスク1は、着用者Mが呼吸するための清浄な空気を提供するために使用される。マスク1は、マスク本体2と、ストラップ3と、フェイスシール4(図2参照)と、を含む。マスク本体2は、着用者Mの鼻及び口を覆うように、着用者Mの顔面に装着される。マスク本体2は、吸気が着用者Mの呼吸器系に入る前に通過する濾過構造体6を有する。濾過構造体6は、着用者Mが清浄な空気を吸い込むことができるように、汚染物質を取り除く。ストラップ3は、マスク本体2に取り付けられている。このストラップ3により、マスク本体2の位置が維持される。フェイスシール4は、マスク本体2に接合されている。マスク1と顔面との接触状態は、面接触である。
FIG. 1 shows an example of a filter-type
マスク1は、ノーズクリップ7を備えていてもよい。ノーズクリップ7は、マスク本体2の外側表面上又はカバーウェブの下において、マスク本体2に設けられている。ノーズクリップ7には、柔軟な極軟金属又はプラスチックが採用される。このような材質からなるノーズクリップ7は、着用者Mの鼻の輪郭に適合するように着用者Mの手作業で適応させることができる。また、ノーズクリップ7はアルミニウムで作製されてもよいし、例えば米国特許第5,558,089号及び米国意匠特許第412,573号(Castiglione)に示されているM字型のノーズクリップなど、上部から見たときに他の形状であってもよい。
The
図2及び図3に示されるように、マスク本体2の全体形状は、濾過構造体6の形状及び構造に対応している。マスク本体2は、開口部8(図3参照)を有し、着用者Mの鼻孔と口を覆う形状を呈する。マスク本体2の内側には、補強フレームが取り付けられていてもよい。開口部8は、閉じた線である顔接触縁9に囲まれた領域である。顔接触縁9が平面上に含まれる場合には、開口部8は顔接触縁9に囲まれた二次元平面である。また、顔接触縁9が3次元曲線である場合には、開口部8は顔接触縁9により規定される極小曲面である。顔接触縁9は、鼻梁に接触する鼻梁接触部11と、顎に接触する顎接触部12と、を含む。図4に示されるように、マスク本体2には、第1の軸線A1と、第2の軸線A2とが設定される。第1の軸線A1は、鼻梁接触部11と顎接触部12とを通る仮想的な軸線である。第2の軸線A2は、鼻梁接触部11を通ると共に第1の軸線A1に対して所定の角度θをなす仮想的な軸線である。所定の角度θとは、第1の軸線A1において鼻梁接触部11と顎接触部12との間の線分と、第2の軸線A2において鼻梁接触部11から顎接触部12側へ延在する半線分との間の角度を意味する。第1の軸線A1と第2の軸線A2とのなす角度θは、良好な視界性を付与するという観点から、65度以下であってもよいし、63度以下であってもよいし、60度以下であってもよい。なお、角度θの下限については、特に制限はないが、実際に使用されるマスク形状の観点から32度以上とすることができ、また、35度以上若しくは38度以上としてもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the overall shape of the
マスク本体2は、鼻梁接触部11を含む鼻覆い部13を有する。鼻覆い部13は、着用時において、着用者Mの鼻梁の少なくとも一部を覆うと共に、両眼の間に配置される。図4において、鼻覆い部13は、マスク本体2と一体化され一つの面を形成している。また、鼻覆い部13はマスク本体2とは独立の部材として設けることも可能である。また、鼻覆い部13にノーズクリップ7を備えていてもよい。図4に示されるように、第1の軸線A1及び第2の軸線A2に垂直な方向からみて、マスク本体2を断面視すると、鼻覆い部13は、第1の軸線A1及び第2の軸線A2の間に設けられている。この鼻覆い部13は、着用者Mの視界から外れる傾向にあるので、着用者Mの視界を妨げ難い。
The
マスク本体2の高さは、第1の軸線A1を基準として規定される。第1の軸線A1に直交する第3の軸線A3の方向を高さ方向と定義する。図4に示されるように、第3の軸線A3に沿って、第1の軸線A1から最も離間した位置までの長さをマスク本体2の高さHとする。マスク本体2の高さは、70mm以下であってもよいし、68mm以下であってもよい。
The height of the
濾過構造体6は、マスク1に要求される性能を発揮する。マスク1に要求される性能として、例えば、捕集効率と吸気抵抗がある。捕集効率は、公的規格に定められたマスク性能の一つである。捕集効率は、濾過構造体6を通過する気体に含まれた所定の粒径を有する微細な粉塵を取り除く能力を意味し、マスク1の基本的性能である。捕集効率は、濾過構造体6の目付、濾過構造体6の帯電処理、濾過構造体6を構成する繊維の外形、濾過構造体6の面積に起因する。マスク1は、公的規格に定められた捕集効率を満たした上で、更に快適性に関する性能を満たしている。マスク1の捕集効率は、95%以上が好ましく、96%以上、98%以上であってもよい。マスク1の捕集効率は、毎分85L(リットル)の流量をもって粉じんを含む空気を濾過構造体6に通過させ、濾過構造体6を通過した後の空気に含まれる粉じんの濃度を測定することにより得られる。なお、粉じんとしては、塩化ナトリウムを用いることができる。この塩化ナトリウムは、粒径分布の中央値が0.06μm以上であり0.1μm以下である。
The
吸気抵抗とは、マスク1の着用時において、呼吸のしやすさを示す尺度である。吸気抵抗が大きいほど呼吸がし難くなり、吸気抵抗が小さいほど呼吸がしやすいことを示す。従って、マスク1の吸気抵抗は、その値が小さい方が望ましい。マスク1の吸気抵抗は、50Pa以下であってもよいし、45Pa以下であってもよいし、30Pa以下であってもよい。マスク1の吸気抵抗は、毎分40L(リットル)の流量をもって空気を濾過構造体6に通過させ、濾過構造体6を境界として上流側と下流側との圧力差を計測することにより得られる。吸気抵抗は、捕集効率と関係する。具体的には、捕集効率を高めると吸気抵抗も高まり呼吸がし難くなる傾向にある。このように、呼吸のしやすさと捕集効率とは互いに相反する関係にある。
The inspiratory resistance is a scale indicating ease of breathing when the
マスク1の吸気抵抗は、マスク本体2の表面積と関係する。具体的には、マスク本体2の表面積が大きいと、吸気抵抗は小さくなるので、呼吸がしやすくなる。一方、マスク本体2の表面積が小さいと、吸気抵抗は大きくなるので、呼吸がし難くなる。このように、呼吸のしやすさと、マスク本体2の表面積とは、互いに相反する傾向にある。マスク本体2の表面積は、捕集効率を損なうことなく、吸気抵抗を改善するという観点から、20000mm2以上であってもよいし、25000mm2以上であってもよい。なお、本発明の一側面に係るマスクにおいて、マスク本体2は一般に濾過構造体6から構成されるが、濾過構造体6以外の部分(例えば、後述するフランジ部等)を含んでいてもよい。その場合には、濾過構造体6の表面積が、20000mm2以上であることが好ましく、25000mm2以上であることがより好ましい。
The intake resistance of the
マスク本体2の表面積を大きくする手段の一例として、マスク本体2は、少なくとも1個の凹凸構造を有することができる。この凹凸構造は、濾過構造体6により構成され、粉じんの捕集に寄与し得る部分をいう。従って、粉じんの捕集に寄与しない部分は、凹凸構造に含まれない。例えば、図1に示されるように、濾過構造体6同士を溶着により貼り合わせたフランジ部2aは、凹凸構造に含まれない。従って、マスク本体2のうち、粉じんの捕集に寄与しない部分の面積は、濾過構造体6の面積には含まれない。このような粉じんの捕集に寄与しない部分は、視界の妨げになる場合があるため、取り除かれていてもよい。図1において、マスク本体2は、凹凸構造の例としてプリーツ2bを有している。プリーツ2bは、凹部がマスク本体2の外表面に沿う方向に延在する構造である。図5に示されるように、プリーツ2bは、濾過構造体6が折り返されている。従って、濾過構造体6の表面6sの面積は、マスク本体2における見かけの仮想表面2sの面積よりも大きい。なお、濾過構造体6の表面6sの面積を見かけの仮想表面2sの面積よりも大きくする凹凸構成としては、プリーツ2bの他に、波状構造が有り得る。この波状構造は、マスク本体2の外表面に交差する方向に凹部が延在する構造である。
As an example of a means for increasing the surface area of the
上記したように、マスク本体2の外形形状が大きくなると、第1の軸線A1と第2の軸線A2の間から鼻覆い部13が外れる傾向になる。この場合、例えば、マスク本体2の鼻覆い部13が着用者Mの視界に入り込みやすくなり、着用者Mの視界を妨げる虞がある。従って、呼吸のしやすさと視界の確保とは相反する関係にある。一方、マスク本体2のプリーツ2bによれば、マスク本体2における見かけの仮想表面2sの表面積よりも濾過構造体6の面積を大きくすることができる。マスク本体2の外形形状の拡大を抑制しつつ、濾過構造体6の表面積を拡大し易くなる。従って、本発明の一側面に係るマスク1においては、プリーツ2bを設けることにより、視界への影響を抑制しつつ、呼吸をしやすくすることが可能になる。
As described above, when the outer shape of the mask
マスク1の表面積と開口部8の面積とは、所定の比率を有する。開口部8の面積は、二次元平面又は三次元的な極小曲面である。典型的には、マスク1の表面積は、開口部8の表面積に対して1.5倍以上であってもよいし、2倍以上であってもよい。このような比率を有するマスク1は、濾過構造体6の面積が大きくなるので吸気抵抗が小さくなり、呼吸がし易くなる。なお、かかる比率の上限については、特に制限はないが、10倍以下、7倍以下、5倍以下とすることができる。
The surface area of the
ある態様において、濾過構造体6は、内側カバーウェブ6aと、外側カバーウェブ6bと、フィルタ層6cと、を有する。フィルタ層6cは、内側カバーウェブ6aと外側カバーウェブ6bとに挟まれ、これら内側カバーウェブ6aと外側カバーウェブ6bとによって保護されている。内側カバーウェブ6a及び外側カバーウェブ6bは、フィルタ層6cを構成する繊維が緩んでマスク内側に入り込むことを防ぐ。マスク1の外側における空気は、外側カバーウェブ6b、フィルタ層6c、内側カバーウェブ6aの順に通過して、マスク1の内部気体空間に導入される。そして、マスク1の内部気体空間内に導入された空気は、その後、着用者Mにより吸引される。着用者Mから吐き出された空気は、内側カバーウェブ6a、フィルタ層6c、外側カバーウェブ6bの順に通過して、マスク1の外側に排出される。外側カバーウェブ6b及び内側カバーウェブ6aには、濾過構造体6の、特に着用者Mの顔面と接触する側において、心地よい感覚をもたらす不織布材が採用される。
In some embodiments, the
濾過構造体6は、粒子捕捉タイプのフィルタである。用途に応じて、濾過構造体6の構築には、類似の又は異なる濾材の複数の層を使用することができる。マスク本体2に有効に使用できるフィルタは、着用者Mの呼吸労力を最小限に抑えるために、一般に吸気抵抗が小さい。フィルタ層6cは、予想される使用条件においてそれらの構造を通常維持するよう、可撓性及び十分な剪断強さを有する。粒子捕捉フィルタの例としては、微細な無機繊維(グラスファイバーなど)又はポリマー合成繊維の1枚又はそれより多くのウェブが含まれる。合成繊維ウェブには、メルトブローン法などのプロセスによって製造されるエレクトレット帯電ポリマーマイクロファイバーが含まれる。帯電したポリプロピレンから形成されたポリオレフィンマイクロファイバーは、粒子捕捉用途に特に有用である。別のフィルタ層6cは、呼吸空気中の有害な又は悪臭のある気体を除去するための吸着剤成分を含んでもよい。吸着剤は、接着剤、結合剤、又は線維構造によりフィルタ層6cに拘束される粉末又は顆粒を含んでもよい(米国特許第6,334,671号(Springett et al.)、及び同第3,971,373号(Braun)を参照のこと)。吸着剤層は、繊維性フォーム又は網状発泡体などの基材にコーティングすることにより、薄く密着した層を形成することができる。吸着剤材料としては、活性炭(化学処理済み、又は未処理)、多孔質アルミナ−シリカ触媒基材、及びアルミナ粒子を挙げることができる。さまざまな構造に適合可能な収着性濾過構造体の一例が、米国特許第6,391,429号(Senkus et al.)に記載されている。
The
フィルタ層6cは、典型的には、所望の濾過効果を達成するように選択される。フィルタ層6cは、通常、粒子及び/又はその他の汚染物質を、フィルタ層6cを通過する気体流から高い割合で除去する。繊維性のフィルタ層6cについては、通常は、成型作業中に互いに結合してしまわないように、濾過する物質の種類に基づいて選択された繊維が選ばれる。指摘したように、フィルタ層6cはさまざまな形状及び形態で提供されることができ、一般に約0.2mm〜1cm、より一般的には約0.3mm〜0.5cmの厚さを有し、また略平面状のウェブであっても、又は波形を付けて、拡張された表面積を提供してもよく、これは例えば、米国特許第5,804,295号及び同第5,656,368号(Braun et al.)を参照されたい。フィルタ層6cはまた、接着剤又は任意の他の手段により一緒に接合された複数のフィルタ層6cを含んでもよい。基本的に、フィルタ層6cの形成用として知られている(又は後に開発される)任意の好適な材料を、フィルタ材料として使用することができる。Wente,Van A.の「Superfine Thermoplastic Fibers」(48 Indus.Engn.Chem.,1342 et seq.(1956))に教示されているようなメルトブローン繊維ウェブ、特に、持続的帯電(エレクトレット)型のメルトブローン繊維ウェブは、特に有用である(例えば、米国特許第4,215,682号(Kubik et al.)を参照のこと)。これらのメルトブローン繊維は、約20μm(μm)未満(「ブローンマイクロファイバー」をBMFと称する)、一般に約1μm〜12μmの有効繊維直径を有するマイクロファイバーであってもよい。有効繊維直径は、Davies,C.N.、「The Separation Of Airborne Dust Particles」、Institution Of Mechanical Engineers、ロンドン、会報1B、1952年に従って測定され得る。例えば、ポリプロピレン、ポリ(4−メチル−1−ペンテン)及びこれらの組み合わせから形成される繊維を含むBMFウェブである。米国再特許第31,285号(van Turnhout)に教示されている帯電小繊維化フィルム繊維も適している場合があり、またロジン−ウール繊維ウェブ、及びグラスファイバー若しくは溶液ブローンのウェブ、又は静電スプレー繊維、特にマイクロフィルム形態のものも適している場合がある。電荷は、米国特許第6,824,718号(Eitzman et al.)、同第6,783,574号(Angadjivand et al.)、同第6,743,464号(Insley et al.)、同第6,454,986号及び同第6,406,657号(Eitzman et al.)、並びに同第6,375,886号及び同第5,496,507号(Angadjivand et al.)に開示されているように、繊維を水と接触させることにより、繊維に付与することができる。電荷はまた、米国特許第4,588,537号(Klasse et al.)に開示されているようなコロナ帯電により、又は、同第4,798,850号(Brown)に開示されているような摩擦帯電(tribocharging)により、繊維に付与されてもよい。更に、ハイドロ帯電プロセスにより製造されたウェブの濾過性能強化のため、添加剤を繊維に含めることができる(米国特許第5,908,598号(Rousseau et al.)を参照)。特に、フッ素原子をフィルタ層6cの繊維表面に配置することにより、油性ミスト環境での濾過性能を改善することができる(米国特許第6,398,847B1号、同第6,397,458B1号、同第6,409,806B1号(Jones et al.)を参照)。エレクトレットBMFフィルタ層の典型的な坪量は、1m2あたり約10g〜100gである。例えば、‘507号特許(Angadjivand et al.)に記載されている技法によって帯電させた場合、またJones et al.の特許に記載されるようにフッ素原子を含む場合、坪量はそれぞれ、約20g/m2〜40g/m2及び約10g/m2〜30g/m2となる。
The
内側カバーウェブ6aは、着用者Mの顔に接触するために滑らかな表面を提供するのに用いられることができ、また外側カバーウェブ6bは、マスク本体2内の遊離繊維を封入するため、又は審美的理由から用いられることができる。外側カバーウェブ6bは、フィルタ層6cの外側(又は上流側)に配置されたときにプレフィルタとして機能することができるが、典型的には、濾過構造体6に対して何らかの実質的なフィルタ効果を提供するものではない。好適な程度の快適性を得るために、内側カバーウェブ6aは、比較的低い坪量を有し、比較的細い繊維から形成される。より詳細には、内側カバーウェブ6aは、坪量約5g/m2〜50g/m2(典型的には10g/m2〜30g/m2)を有するように作られてもよく、繊維は、0.389g/km(3.5デニール)未満(典型的には0.222g/km(2デニール)未満)、より典型的には0.111g/km(1デニール)未満、ただし0.0111g/km(0.1))超過であってもよい。内側カバーウェブ6aに用いられる繊維はしばしば、約5μm〜24μmで、典型的には約7μm〜18μm、より典型的には約8μm〜12μmの平均繊維直径を有する。カバーウェブ材料はある程度の弾性(典型的には破断時に100%〜200%であるが、必ずしもそうではなくてよい)を有し、可塑的に変形可能であり得る。
The
内側カバーウェブ6a及び外側カバーウェブ6bに適した材料としては、ブローンマイクロファイバー(BMF)材料、特にポリオレフィンBMF材料、例えば、ポリプロピレンBMF材料(ポリプロピレン混合物、及びポリプロピレンとポリエチレンとの混合物も含む)が挙げられる。カバーウェブ用のBMF材料の好適な製造プロセスは、米国特許第4,013,816号(Sabee et al.)に記載されている。ウェブは、繊維を滑らかな表面、典型的には滑らかな表面のドラム又は回転型コレクタの上に収集して形成してもよい(米国特許第6,492,286号(Berrigan et al.)を参照のこと)。スパンボンド繊維を使用することもできる。
Suitable materials for the
内側カバーウェブ6a及び外側カバーウェブ6bは、ポリプロピレン、又は50重量%以上のポリプロピレンを含むポリプロピレン/ポリオレフィン混合物から作製され得る。これらの材料は、着用者Mに程度の高い柔らかさ及び快適性を提供し、またフィルタ材料がポリプロピレンBMF材料であるとき、層間に接着剤を必要とすることなく、フィルタ材料に固定された状態に保つことが見出されている。内側カバーウェブ6a及び外側カバーウェブ6bで使用するのに好適なポリオレフィン材料としては、例えば、単一のポリプロピレン、2種のポリプロピレンの混合物、ポリプロピレンとポリエチレンの混合物、ポリプロピレンとポリ(4−メチル−1−ペンテン)の混合物、及び/又はポリプロピレンとポリブチレンの混合物を挙げることができる。カバーウェブ用の繊維の一例としては、ポリプロピレン樹脂から作製されたExxon Corporation製のポリプロピレンBMF「Escorene 3505G」があり、これは坪量が約25g/m2、及び繊維デニールが0.2〜3.1の範囲である(約0.8の繊維100本超で測定の平均)。他の好適な繊維は、ポリプロピレン/ポリエチレンBMF(樹脂「Escorene 3505G」85%と、エチレン/α−オレフィンコポリマー「Exact 4023」(これもExxon Corporation製)15%を含む混合物から製造される)であり、これは坪量が約25g/m2であり、平均繊維デニールが約0.8である。好適なスパンボンド材料は、Corovin GmbH(Peine,Germany)から商品名「Corosoft Plus 20」、「Corosoft Classic 20」、及び「Corovin PP−S−14」で入手可能であり、カードポリプロピレン/ビスコースは、J.W.Suominen OY(Nakila,Finland)から商品名「370/15」で入手可能である。
The
本発明で使用される内側カバーウェブ6a及び外側カバーウェブ6bは、処理後にウェブ表面からの繊維の突出が非常に少なく、よって滑らかな外側表面を有する。本発明で用いてもよい内側カバーウェブ6a及び外側カバーウェブ6bの例は、例えば、米国特許第6,041,782号(Angadjivand)、同第6,123,077号(Bostock et al.)及び国際公開第96/28216A号(Bostock et al.)に開示されている。
The
図2に示されるように、フェイスシール4は、マスク1と顔面との接触状態を面状とすることにより、顔面に作用する圧力負荷を低減する。フェイスシール4は、マスク1を着用したときに、内側に向かって放射状に延び、着用者Mの顔に接触する。フェイスシール4は、柔軟性を有する環状のシート部材である。フェイスシール4は、マスク本体2に対して開口部8を覆うように配置されている。フェイスシール4は、その外周縁部4aが顔接触縁9に対して接合されている。マスク本体2へのフェイスシール4の接合方法には、例えば、溶着があり、更に溶着として具体的には熱溶着等が挙げられる。従って、フェイスシール4の熱溶着部4bは、顔接触縁9の熱溶着部9aとみなすことができる。フェイスシール4の内周縁部4cは、鼻及び口が配置されるシール開口15を画成する。シール開口15は、打ち抜き加工により形成されている。シール開口15を形成する内周縁部4cは、端部処理が施されている。端部処理の方法には、例えば接着や溶着がある。シール開口15の大きさは特に制限されるものではなく、鼻及び口が挿通可能な程度であればよい。
As shown in FIG. 2, the
フェイスシール4は吸水部を有し、水分を保持する。この水分には、例えば、着用者Mの顔面から分泌される汗、湿気等がある。フェイスシール4における吸水部の吸水性は、フェイスシール4に水を吸収させ、水の吸収前後におけるフェイスシール4の重量を比較し、1m2あたりの吸水量を求めることにより得られる。吸水部(具体的には、以下で説明する吸水層14b)の吸水性(吸水量)として、典型的には、1m2あたり0.5kg以上の水分を保持でき、ある態様においては、1m2あたり1.0kg以上又は3.0kg以上の水分を保持することが可能である。また、吸水部における吸水量の上限は、一般に、1m2あたり15kg以下、12kg以下、8.0kg以下である。
The
図6に示されるように、ある態様において、フェイスシール4は、積層構造を有している。フェイスシール4は、表層材(着用者Mの顔面側)であるカバーウェブ14aと、吸水部である吸水層14bと、背面材(マスク本体側)であるバッキングフィルム14cと、を有する。カバーウェブ14aは、着用時において、顔面に接触する。カバーウェブ14aは、疎水性繊維を含む透水性不織布であり得る。カバーウェブ14aとして、例えば、ポリプロピレン製不織布、ポリエチレン製不織布、ポリエステル製不織布、ポリエチレン―ポリプロピレン製不織布、ポリエチレンテレフタレート製スポンバンド不織布、複数のポリオレフィン系繊維を組み合わせた不織布等を採用できる。不織布の目付けについては、一般に10g/m2〜40g/m2とすることができる。また、これら不織布は、界面活性剤を混合することによって親水化処理したものであってもよい。バッキングフィルム14cは、フェイスシール4の基体をなす。バッキングフィルム14cとしては、ポリオレフィン主体のフィルムが挙げられ、例えば、ポリエチレンフィルム等を採用できる。バッキングフィルム14cの厚さは一般的に15μm〜100μmである。図6において、吸水層14bは、カバーウェブ14aとバッキングフィルム14cとの間に存在している。吸水層14bの例としては不織パルプ等を含有するパルプ材が挙げられる。また、吸水層14bの他の例として、例えば、パルプと吸水性ポリマーの混抄不織布、パルプのコンプレストシート、吸水紙、レーヨン不織布等を採用することもできる。なお、吸水部としては、上記した吸水層以外の構成も可能であり、高吸水性ポリマー(SAP:super absorbent polymer)や高吸水性ポリマー繊維(SAF:super absorbent fiber)を含有させることによって水分を保持する構成としてもよい。
As shown in FIG. 6, in one embodiment, the
ストラップ3は、さまざまな材料、例えば、熱硬化性ゴム、熱可塑性エラストマー、編組み又は編込みされた織糸/ゴムの組み合わせ、非弾性の編組み構成要素、及びその他から作製され得る。ストラップ3は、弾性材料、例えば弾性の編組み材料から形成されてもよい。ストラップ3は、その全長の2倍より大きく拡張され、その弛緩状態に戻り得る。ストラップ3はまた、その弛緩状態の長さの3倍又は4倍まで延びることが可能であり、かつ張力が取り除かれると、なんら損傷を受けずにその元の状態に戻ることができる。従って、弾性限度は、ストラップ3の弛緩状態における長さの2倍、3倍、又は4倍以上であることが好ましい。典型的には、ストラップ3は、長さ約20cm〜45cm、幅3mm〜10mm、厚さ約0.5mm〜2.0mmである。ストラップ3は、締結具又はバックルにより互いに接合され得る複数の部品を有してもよい。例えば、ストラップ3は、マスク本体2を顔面から除去する際に、着用者Mに迅速に分離され得る締結具により一緒に接合された第一及び第二の部品を有してもよい。本発明に関連して使用し得るストラップ3の例は、米国特許第6,332,465号(Xue et al.)に示されている。ストラップ3の1つ以上の部分を一緒に接合するのに使用し得る締結機構又留め金機構の例は、例えば以下の米国特許第6,062,221号(Brostrom et al.)、同第5,237,986号(Seppala)、及び欧州特許第1,495,785A1号(Chien)に示されている。
The
ここで、比較例1〜4に係るマスクを例示しつつ、マスク1の評価項目について説明する。比較例1は、市販品のマスクである。比較例1のマスクは、カップ形状であり、フェイスシールを備えている。なお、比較例1のマスクはプリーツに相当する部分は備えていない。比較例2は、別の市販品のマスクである。比較例2のマスクはカップ形状であり、フェイスシールを備えている。比較例2のマスクは、2つ折りに折り畳み可能な構造を有している。なお、比較例2のマスクはプリーツに相当する部分は備えていない。比較例3は、更に別の市販品のマスクである。比較例3のマスクはカップ形状であり、プリーツを有する。なお、比較例3のマスクはフェイスシールは備えていない。比較例4は、更に別の市販品のマスクである。比較例4のマスクは、折り畳み可能であり、プリーツを有する。なお、比較例4のマスクはフェイスシールは備えていない。なお、実施例1は、本発明の一形態に係るマスク1である。
Here, the evaluation items of the
比較例1〜4に係るマスクは、表1に示される構造及び特性を有する。以下、比較例1〜4及び実施例1に係るマスク1の総合的な評価を、安全性及び作業性(作業快適性及び効率性)の観点から行い、その結果について、5段階で評価した(数字が大きいほど評価結果が良いことを示す)。安全性に関する項目には、「捕集効率」と「視界の確保」が含まれる。作業性(作業快適性・効率性)に関する項目には、「着け心地」及び「息苦しさ」が含まれる。
The masks according to Comparative Examples 1 to 4 have the structures and characteristics shown in Table 1. Hereinafter, comprehensive evaluation of the
捕集効率は、公的規格に定められた測定方法に基づく測定値である。「視界の確保」とは、着用者Mの視界へのマスク1の入り込みに関する評価項目である。この評価項目には、第1の軸線A1及び第2の軸線A2のなす角度θが関係する。なお、「視界の確保」には、マスク1の高さも影響する場合がある。「視界の確保」における角度は、第1の軸線A1と鼻覆い部13に相当する部分とのなす角度φ(図4参照)とした。なお、比較例4の角度は、折りたたみ型のため、防じんマスクの国家検定試験用に用いられる人頭に正しく(粉じん等のマスク内への入り込みが無いように隙間なく)取りつけた条件において計測した値とした。また、高さは、本実施形態における高さHの規定を用いて測定した寸法とした。なお、比較例4の高さは、人頭に装着した際の各種マスクとの相対比に基づいて推定した。
The collection efficiency is a measurement value based on a measurement method defined in an official standard. “Securing the field of view” is an evaluation item regarding the penetration of the
「着け心地」とは、長時間の着用における痛みやフェイスシールの顔面への貼りつきに関する評価項目である。この評価項目には、フェイスシール4の有無及び吸水性の有無が関係する。表1に示されるように、着け心地の項目において、フェイスシール又はそれに相当する構成を有するマスクは「有」とし、フェイスシール又はそれに相当する構成を有しないマスクは「無」とした。また、フェイスシール又はそれに相当する構成を有するマスクにおいて、吸水部を有するマスクを「有」とし、吸水部が無い又は吸水部として十分な性能を有しないマスクを「無」とした。
“Comfort” is an evaluation item related to pain in long-time wearing and sticking of the face seal to the face. This evaluation item relates to the presence or absence of the
「息苦しさ」とは、マスク着用時に着用者Mが感じる呼吸のしやすさに関する評価項目である。この評価項目には、吸気抵抗が関係する。息苦しさの項目における吸気抵抗は、本実施形態における吸気抵抗の測定方法を用いて測定した値である。また、面積比は、本実施形態におけるマスク本体の表面積と開口部の面積の規定に基づいて得た値の比である。
図7は、表1に示された比較例1〜4のマスクC1〜C4の評価結果と、本実施形態である実施例1のマスク1の評価結果とを3次元座標を用いて定性的に示している。図7において、第1軸B1は着け心地を示し、第2軸B2は息苦しさを示し、第3軸B3は視界の確保を示す。
FIG. 7 shows qualitatively the evaluation results of the masks C1 to C4 of Comparative Examples 1 to 4 shown in Table 1 and the evaluation result of the
表1及び図7に示されるように、まず、比較例1〜4のマスクは、いずれも公的規格を満たすマスクであり、95%以上の捕集効率を有していた。比較例1のマスクC1は、角度及び高さが比較的小さく、視界の確保の面では有利であった。しかし、マスクC1は、フェイスシールを有しており、顔面への圧力負荷が小さくなる構造になっているものの、吸水部を有していないため、充分な吸水性を有しておらず、長時間の作業における着け心地の面で不利であった。比較例2のマスクC2は、角度が比較的小さく、視界の確保の面では有利であった。しかし、マスクC2は、マスクC1同様、フェイスシールが充分な吸水性を有しておらず、長時間の作業における着け心地の点で不利であった。一方、比較例3のマスクC3は、吸気抵抗が小さく且つ面積比が大きいため、息苦しくない構造という面では有利であった。しかし、マスクC3は、角度が比較的大きく視界の確保の面で不利であり、また、フェイスシールを有していないため、着け心地の面でも不利であった。比較例4のマスクC4は、吸気抵抗が比較的小さく、マスクC3同様、息苦しくない構造であった。しかし、マスクC4は、フェイスシールを有しておらず着け心地の面で不利であった。 As shown in Table 1 and FIG. 7, first, the masks of Comparative Examples 1 to 4 are all masks that meet official standards, and have a collection efficiency of 95% or more. The mask C1 of Comparative Example 1 has a relatively small angle and height, which is advantageous in terms of ensuring visibility. However, although the mask C1 has a face seal and has a structure in which the pressure load on the face is reduced, the mask C1 does not have a water absorbing portion, and thus does not have sufficient water absorption. It was disadvantageous in terms of wearing comfort in time work. The mask C2 of Comparative Example 2 had a relatively small angle, and was advantageous in terms of ensuring visibility. However, the mask C2, like the mask C1, has a disadvantage in that the face seal does not have sufficient water absorption and is comfortable to wear for a long time. On the other hand, the mask C3 of Comparative Example 3 is advantageous in terms of a structure that does not cause breathing because the suction resistance is small and the area ratio is large. However, the mask C3 has a relatively large angle, which is disadvantageous in terms of ensuring visibility, and since it does not have a face seal, it is also disadvantageous in terms of wearing comfort. The mask C4 of Comparative Example 4 has a relatively small suction resistance and has a structure that is not stuffy like the mask C3. However, the mask C4 does not have a face seal and is disadvantageous in terms of wearing comfort.
比較例1〜4のマスクC1〜C4は、基本性能である捕集効率を有していた。その一方、比較例1〜4のマスクC1〜C4は、視界の確保、着け心地、息苦しさといった項目において、有利な項目を有しつつも、不利な項目も有していた。従って、比較例1〜4のマスクC1〜C4は、それのみで、安全性及び作業性に関する全ての性能を改善するには十分ではなかった。 The masks C1 to C4 of Comparative Examples 1 to 4 had a collection efficiency that is a basic performance. On the other hand, the masks C1 to C4 of Comparative Examples 1 to 4 had advantageous items as well as disadvantageous items in terms of ensuring visibility, wearing comfort, and breathing difficulty. Therefore, the masks C1 to C4 of Comparative Examples 1 to 4 are not sufficient to improve all the performances related to safety and workability.
ここで、例えば、フェイスシールを備えたマスクを改良する場合を想定する。フェイスシールを備えるマスクによれば、顔面への圧力負荷が小さくなり、着け心地の点で有利である。一方、フェイスシールを備えたマスクでは、着用の際、一般的に、着用者の顔面がマスク本体内へ入り込み難くなる。この場合、更に、捕集効率を確保する点からマスク本体の表面積を維持しようとすると、マスク本体の外形(見かけ)形状が大きくなる傾向にある(図8の比較例5に係るマスク16参照)。また、呼吸のしやすさを確保する観点からも、同様にマスク本体の外形形状が大きくなる。しかし、マスク本体の外形形状が拡大すると、マスク本体が着用者の視界に入り、作業時に、着用者の視野を妨げる虞がある。従って、フェイスシールを備えるマスクにおいては、捕集効率及び呼吸のしやすさという点と、視界の確保という点という互いに相反する問題を生じ得る。一方、着用者の顔面がマスク本体内へ入り込む構造が可能であれば(図8の比較例6に係るマスク17参照)、捕集効率及び呼吸のしやすさを維持するためにマスク本体の外形形状を拡大する必要がない。しかし、フェイスシールを備えた上で顔面をマスク本体内へ入り込めるようにするためには、フェイスシールには充分な柔軟性、薄さが要求される。従って、フェイスシールについては、柔軟性の高い材料を選択したり、フェイスシールの厚みを薄くする必要が生じる。従って、フェイスシールの設計自由度が低下し、フェイスシールに吸水性能を付与する吸水部を設けることが困難になってしまう。
Here, for example, a case where a mask having a face seal is improved is assumed. According to the mask provided with the face seal, the pressure load on the face is reduced, which is advantageous in terms of wearing comfort. On the other hand, in a mask provided with a face seal, the wearer's face generally does not easily enter the mask body when worn. In this case, if the surface area of the mask body is further maintained from the viewpoint of securing the collection efficiency, the outer shape (apparent) shape of the mask body tends to increase (see the
本発明の一側面に係るマスクは、鼻覆い部を有するマスク本体と、マスク本体の顔接触縁に固定(接合)されるフェイスシールと、を備え、鼻覆い部は、着用者の鼻梁に接触する鼻梁接触部及び着用者の顎に接触する顎接触部を通る第1の軸線と、鼻梁接触部を通ると共に第1の軸線に対する角度が65度以下である第2の軸線と、の間に設けられ、マスク本体の表面積は、顔接触縁に囲まれた開口部の面積に対して1.5倍以上であり、フェイスシールは、吸水部を有する。 A mask according to one aspect of the present invention includes a mask body having a nose cover portion and a face seal fixed (joined) to a face contact edge of the mask body, and the nose cover portion contacts the wearer's nasal bridge. Between the first axis passing through the nasal bridge contact portion and the jaw contact portion contacting the wearer's jaw, and the second axis passing through the nasal bridge contact portion and having an angle of 65 degrees or less with respect to the first axis. The surface area of the mask main body provided is 1.5 times or more than the area of the opening surrounded by the face contact edge, and the face seal has a water absorbing portion.
マスクは、マスク本体にフェイスシールが接合されているので、着用者の顔面に対してマスクは面状に接している。従って、着用時に生じる顔面への圧力負荷が低減されるので、長時間の着用時における痛みを低減できる。一方、フェイスシールを備えるマスクは、捕集効率及び呼吸のしやすさという点と、視界の確保という点という互いに相反する問題を生じ得る。そこで、本発明の一側面に係るマスクでは、視界の確保と捕集効率及び呼吸のしやすさとの両方を特性を満たすために、鼻覆い部を第1の軸線と第2の軸線との間に設け、更にマスク本体の表面積を開口部の面積に対して1.5倍以上としている。この特定の構成を備えるマスク本体は、マスク本体が作業者の視界に入ることや、マスク本体の外形形状が大きくなることを抑制しつつ、マスク本体の表面積を維持することが可能となる。従って、これら鼻覆い部と面積比によれば、視界の確保と、捕集効率及び呼吸のしやすさという点を両立させることができる。その上、本発明の一側面に係るマスクは、着用時に顔面のマスク本体内へ入り込みを必ずしも要することなく、マスク本体の表面積を確保できるので、フェイスシールの設計自由度が高まる。従って、フェイスシールに吸水性を付与する吸水部を設けることが可能になり、作業者の汗等によるフェイスシールの顔面への貼り付きを抑制できる。このように、本発明の一側面に係るマスクは、特定の機能に特化したしたものではなく、上記作用効果により、マスクに必要となる全ての性能をバランスよく発揮することが可能である。従って、本発明の一側面に係るマスクは、安全性及び作業性(作業快適性・効率性)を向上することができる。 Since the face seal is joined to the mask main body, the mask is in surface contact with the wearer's face. Therefore, since the pressure load on the face generated during wearing is reduced, pain during long-time wearing can be reduced. On the other hand, a mask provided with a face seal may cause conflicting problems of collection efficiency and ease of breathing, and securing a field of view. Therefore, in the mask according to one aspect of the present invention, the nose cover portion is placed between the first axis and the second axis in order to satisfy both the characteristics of securing the field of view, collection efficiency, and ease of breathing. Further, the surface area of the mask body is 1.5 times or more the area of the opening. The mask main body having this specific configuration can maintain the surface area of the mask main body while suppressing the mask main body from entering the operator's field of view and increasing the outer shape of the mask main body. Therefore, according to these nose cover portions and the area ratio, it is possible to achieve both the securing of visibility, the collection efficiency, and the ease of breathing. Moreover, the mask according to one aspect of the present invention can ensure the surface area of the mask body without necessarily entering the face of the mask body when worn, thus increasing the degree of freedom in designing the face seal. Accordingly, it is possible to provide a water absorbing portion for imparting water absorption to the face seal, and it is possible to suppress sticking of the face seal to the face due to the operator's sweat or the like. As described above, the mask according to one aspect of the present invention is not specialized for a specific function, and can exhibit all the performances required for the mask in a balanced manner by the above-described effects. Therefore, the mask according to one aspect of the present invention can improve safety and workability (work comfort / efficiency).
具体的には、本発明の一形態に係るマスク1では、マスク本体2にフェイスシール4が接合されているので、着用時、着用者Mの顔面に対してマスク1が面状に接することになる。従って、着用時に生じる顔面への圧力負荷が低減されるので、長時間の着用時における痛みを低減できる。また、鼻覆い部13は、第1の軸線A1と第2の軸線A2との間に設けられている。本発明の一形態として挙げたマスク1では、第1の軸線A1と鼻覆い部13との間の角度は、59度(表1参照)である。従って、鼻覆い部13は、着用時において着用者Mの視界に入り難いので、良好な視界を確保できる。
Specifically, in the
また、マスク本体2の表面積が開口部8の面積に対して2倍(表1参照)であるので、良好な視界を確保しつつ、息苦しさを低減できる。このようなマスク本体2の表面積と開口部8の面積との関係は、例えば、濾過構造体6にプリーツ2bを設けることにより実現される。図8に示されたマスク1は、比較例5に係るマスク16と同等の表面積を有しつつ、その高さHを低くして着用者Mの視界に入ることを抑制している(図8のマスク1参照)。また、比較例5に係るマスク16と同等の表面積を有しつつ、比較例6に係るマスク17のように顔面を深く埋めるように配置する必要もない。従って、フェイスシール4を積層構造として、吸水層14bを設けることが可能になり、汗などの水分を保持してフェイスシール4の濡れを抑制する。従って、フェイスシール4の顔面への貼り付きを抑制でき、長時間の作業を快適に行うことが可能となる。このため、表1及び図7に示されるように、一形態に係るマスク1は、着け心地、視界の確保、及び息苦しさの全ての項目において良好な評価を得ることができる。従って、マスク1は、総合的な安全性及び快適性を長時間維持することができる。
In addition, since the surface area of the
吸水部は、1m2あたり、0.5kg以上の水分を吸収することとしてもよい。ある態様においては、1m2あたり1.0kg以上又は3.0kg以上の水分を吸収することとしてもよい。また、吸水部における吸水量の上限は、一般に、1m2あたり15kg以下、12kg以下、8.0kg以下とできる。また、マスク本体は、吸気抵抗が50Pa以下であってもよい。また、マスク本体の表面積は、20000mm2以上であってもよい。また、マスク本体の捕集効率は、95%以上であってもよい。また、マスク本体は、第1の軸線に直交する方向の高さが、70mm以下であってもよい。
A water absorption part is good also as absorbing 0.5 kg or more of water per 1 m 2 . In an embodiment, 1.0 kg or more or 3.0 kg or more of water may be absorbed per 1 m 2 . The upper limit of the water absorption in the water portion, generally, 15 kg or less per 1
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
1…マスク、2…マスク本体、2a…フランジ部、2b…プリーツ、3…ストラップ、4…フェイスシール、6…濾過構造体、7…ノーズクリップ、8…開口部、9…顔接触縁、9a…熱溶着部、11…鼻梁接触部、12…顎接触部、13…鼻覆い部、15…シール開口、14b…吸水層、A1…第1の軸線、A2…第2の軸線、A3…第3の軸線、M…着用者。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記マスク本体の顔接触縁に接合されるフェイスシールと、
を備え、
前記鼻覆い部は、着用者の鼻梁に接触する鼻梁接触部及び前記着用者の顎に接触する顎接触部を通る第1の軸線と、前記鼻梁接触部を通ると共に前記第1の軸線に対する角度が65度以下である第2の軸線と、の間に設けられ、
前記マスク本体の表面積は、前記顔接触縁に囲まれた開口部の面積に対して1.5倍以上であり、
前記フェイスシールは、吸水部を有する、マスク。 A mask body having a nose cover;
A face seal joined to the face contact edge of the mask body;
With
The nose cover part includes a nasal bridge contact part that contacts the wearer's nasal bridge, a first axis that passes through the chin contact part that contacts the wearer's chin, and an angle that passes through the nasal bridge contact part and is relative to the first axis. Is provided between the second axis and 65 degrees or less,
The surface area of the mask body is at least 1.5 times the area of the opening surrounded by the face contact edge,
The face seal is a mask having a water absorption part.
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